Gletscherschmelze bedroht arktische Küstenökosysteme auf unerwartete Weise: Algen speichern gefährliche Metalle

Der Klimawandel sorgt für eine rapide Gletscherschmelze in der Arktis, mit weitreichenden Folgen für die dortigen Küstenökosysteme. Forscher der Universität Bremen haben festgestellt, dass sich durch die Gletscherschmelze das Mikrobiom von Braunalgen erheblich verändert. Diese Algen sind die Basis des Nahrungsnetzes – ihr Wandel kann gravierende ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen haben.

Die Wissenschaftler der Universität Bremen haben sich im Rahmen ihrer Studie auf eine Gruppe von Organismen konzentriert: braune Makroalgen, auch Kelps genannt. Diese bilden dichte und ausgedehnte Unterwasserwälder entlang felsiger Küsten und ähneln auch in ihrer ökologischen Rolle Bäumen an Land: Vielen Unterwassertieren bieten sie Nahrung und Lebensraum, für junge Organismen dienen sie zusätzlich als eine Art Kinderstube.

Steigender Schmelzwassereinfluss verändert das Meerwasser

Die Arktis erwärmt sich schneller als der globale Durchschnitt, wodurch der Schmelzwassereinfluss in den Fjorden steigt. Forscher der Universität Bremen haben herausgefunden, dass sich dadurch zahlreiche Wasserparameter verändern: Der Salzgehalt sinkt, Schwebstoffe reduzieren die Lichtverfügbarkeit und die Zusammensetzung von Elementen im Wasser verändert sich.

Einige dieser Elemente – wie Natrium, Magnesium und Kalium – sind für das Wachstum von Kelps wichtig. Andere Elemente, darunter Schwermetalle wie Cadmium, Blei und Quecksilber, können jedoch toxisch wirken. Die Analysen der Universität Bremen zeigen, dass stark von Schmelzwasser beeinflusste Kelps bis zu 72 Prozent mehr Quecksilber enthalten als solche aus unbelasteten Gebieten.

Auswirkungen auf das Mikrobiom von Kelps

Schon jetzt zeigen Studien, dass mit Schwermetallen belastete Kelps negative Auswirkungen auf ihre Fressfeinde haben können. Diese entwickeln sich langsamer, wachsen weniger und haben eine geringere Fortpflanzungsrate. Dadurch könnte es zu einer Bioakkumulation schädlicher Elemente im arktischen Nahrungsnetz kommen.

Risiken und Chancen für die Kelp-Wirtschaft

Die Forscher weisen darauf hin, dass sich diese Entwicklungen auch auf die Nutzung von Kelps in der Arktis auswirken können. Einerseits sind belastete Algen ein Risiko für Tiere und Menschen, die sie konsumieren.

Andererseits können sie eine alternative Quelle für Seltene Erden sein. Diese Metalle sind für moderne Technologien unerlässlich und könnten durch sogenannte Phytomining-Verfahren aus den Algen gewonnen werden. Die Ernte von Kelps in Fjorden mit hoher Metallbelastung muss jedoch gut überdacht werden. Während die Meeresalgen ein großes Potenzial für nachhaltige Nutzung bieten, könnte eine unkontrollierte Ausbeutung ökologische Schäden verursachen.

Kurz zusammengefasst:

• Die Gletscherschmelze in der Arktis verändert die Wasserzusammensetzung und führt dazu, dass Kelps vermehrt Schwermetalle wie Quecksilber aufnehmen.
• Dies beeinflusst das gesamte Nahrungsnetz, da belastete Kelps das Wachstum und die Fortpflanzung ihrer Fressfeinde hemmen.
• Wissenschaftler der Universität Bremen sehen darin sowohl ein ökologisches Risiko als auch eine potenzielle Möglichkeit zur Gewinnung seltener Erden.

Bild: © Sarina Niedzwiedz/ Universität Bremen